JPH03199806A

JPH03199806A - 流動層燃焼装置

Info

Publication number: JPH03199806A
Application number: JP33836589A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kobayashi; 小林　研志; Hitoshi Takasugi; 仁之高杉
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-08-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は排ガス再循環式流動層燃焼装置に係り、特に排
ガスの一部を流動層燃焼部および起動用バーナ部に再循
環させて流動層燃焼炉の起動時間の短縮および流動層の
燃焼温度制御を好適に実施できる流動層燃焼装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の流動層燃焼装置は、例えば第２図に示すごとく、
流動層燃焼炉より排出された排ガスは。

排ガス処理装置で処理された後、排ガス循環ファン１４
によって昇圧され、流動層４の下部に設けられている分
散ノズル２２より流動層４内に送入される。そして、排
ガス循環ファン１４と分散ノズル２２の間に設けられて
いる空気供給管路２３から排ガス中に空気を供給し、流
動層４内の燃焼温度の制御が行われる。この流動層４内
の燃焼温度の調整を行うことで、供給される被焼却物の
性状変化に伴う流動層４内の温度を最適に保つことを可
能とするものである（特開昭６３−３１１０１３号公報
）。

また、第３図に示すごとく、熱風炉を使用した流動層ボ
イラにおいては、熱風炉からの燃焼排ガスを排ガス循環
ファン１４、風箱入口排ガスダンパ１６を介して、空気
管路５に混入し、風箱３を経て流動層４の下部へ送入し
て流動層４内の流動媒体を流動化しつつ、燃料供給管６
からの石炭粒子に着火して燃焼させる流動層ボイラの起
動方法が提案されている（特開昭５８−１０２００８号
公報）。この方法は、流動層燃焼炉１の空塔７部からの
排ガスを、風箱排ガス管路１５に設けられているガス循
環ファン１４により加圧して、空気管路５に送入し、排
ガスを再循環させるものである。この再循環させる排ガ
ス量は、炉内温度に応じて風箱入口排ガスダンパ↓６に
より調節し、方熱風供給量は、風箱入口ダンパ土工によ
り１ＩｉＩ節することにより、ボイラの起動時間の短縮
と、排ガスの熱回収を図るものである。

また、従来の流動層上に起動用バーナを設けた流動層ボ
イラにおいて、ボイラの起動時間の短縮については、主
にバーナ容量の増加等によって対処しており、熱風炉を
使用した流動層ボイラ等における起動用バーナへの排ガ
ス注入による起動時間の短縮および通常運転時における
流動層内の温度制御などに関しては全く配慮されていな
かった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したごとく、従来の流動層上に起動用バーナを有す
る流動層ボイラにおいて、起動時間を短縮するためには
、バーナ容量を上げ燃料を多く投入することで対処され
ていた。しかし、バーナ容量の増大は、燃料の多量消費
だけでなく流動層の不均一加熱の原因となっていた。こ
の流動層の均一加熱をはかるためには、流動層の空塔速
度を増加し流動媒体の流動を上げる必要がある。しかし
、流動媒体の流動を上げると媒体などの飛散が生じ易い
ことから、空塔速度の上昇にはおのずと限界があり、ま
た起動用バーナ容量の増大についても制限が生じ、起動
時間の短縮化をはかるためには多くの問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、流動
層の上部に設けられた起動用バーナおよび流動層の底部
に、燃焼排ガスを再循環させて混合した燃焼用空気を供
給することにより流動媒体の流動化を促進させ、かつ低
燃費でボイラ等の燃焼装置の起動時間の短縮をはかるこ
とのできる流動層燃焼装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

３− ４− 上記本発明の目的を達成するために、次に示す二つの手
段を用いるものである。すなわち、（１）流動層の上部
に設けた起動用バーナなどからの燃焼排ガスを、燃焼用
空気じ混合しｔ流動層の底部より噴出させることにより
、少ない燃焼用空気流量で流動層の空塔速度を一定に保
持する。（２）起動用バーナの燃焼用空気に排ガスを混
合することで、起動用バーナのスロート出口での燃焼ガ
ス量を増加させることができ、流動層の流動媒体を撹拌
する力を増強し、流動層内温度の均一化をはかる。

一般に、流動媒体を、流動層底部よりの燃焼用空気の増
加によって撹拌効果を得ようとする場合には、流動層の
空塔速度の上昇を招き、流動媒体の飛散という現象が予
想される。

これに対し、本発明においては、燃焼排ガスを混合させ
ることにより起動用バーナからの燃焼ガス量を増加させ
、流動層上部からの流動媒体の撹拌を増強させることで
流動媒体の飛散を最小限に抑制することが可能となり、
従来技術におけるよりも少ない燃料で、しかも短時間の
内に流動媒体を均一に加熱することができ、かつ流動層
燃焼炉の起動時における燃料の消費量の低減をはかるこ
とが可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

本発明の流動層燃焼炉の構造の一例を第１図に示す。図
において、流動層燃焼炉１は、主に、風箱３、分散板２
、流動層４、起動用バーナ１９、蒸発管群２０によって
構成されている。この構造の流動層燃焼炉１において、
流動層４の下部に風箱３を設け、分散板２を通して燃焼
用空気がファン９により昇圧され、空気管路５、風箱入
口ダンパ１１、起動用バーナ入口ダンパ１３を経て供給
される。流動層燃焼炉１の起動時には、燃焼用空気の一
部が、押込通風機であるファン９を出た後分岐され、起
動用バーナ空気管路１２、起動用バーナ入口ダンパ１３
を通り、起動用バーナ１９に供給され、起動用バーナ１
９の燃焼用空気とじて使用される。さらに、燃焼用空気
は流動層４の下部に設けられている風箱３に供給され、
分散板２を通り流動層４内へ送入して流動媒体の流動化
を行わせる。そして、蒸発管群２０を通過した燃焼排ガ
スの一部は、排ガス循環ファン１４により分岐され、起
動用バーナ排ガス管路１７を通り、起動用バーナ空気管
路↓２および流動層４の下部の風箱３へ燃焼用空気を供
給する空気管路１０に、それぞれのに起動用バーナ入口
ダンパ１３および風箱入口ダンパ１１を介して供給され
る。

流動層燃焼炉１において、燃料を流動層４内で燃焼させ
るためには、燃料が燃焼するまで流動媒体を含め流動層
４内の温度を、燃料が燃焼する温度にまで上げること、
およびその温度で保持する必要がある。したがって、流
動層燃焼を行わしめるためには、まづ流動Ｍ４の温度を
起動用バーナ１９によって上昇させることが必要である
。起動用バーナ１９は、従来の熱風炉による流動層温度
の上昇方式とは異なり、流動層４の上部より、流動層４
を加熱し昇温させる方式であることから、流動媒体を流
動させながら、起動用バーナ１９により流動層４を加熱
する必要がある。

このため、起動用バーナエ９の設置位置の決定にあたっ
ては、第１図に示すごとく、起動用バーナ火炎２１の一
部が、流動層４内に入るように考慮する必要がある。起
動用バーナエ９に供給されれない残部の燃焼用空気は、
流動層４の下部に設置されている風箱３より分散板２を
経て流動層４の下部より供給され、流動媒体を流動させ
る。

この流動層４の下部よりの燃焼用空気と、起動用バーナ
よりの燃焼排ガスにより、流動媒体を流動させながら加
熱する本発明の流動層燃焼炉は、排ガスの保有熱の有効
利用をはかると共に、起動用バーナの燃焼ガス量の増加
を、バーナ容量の増大および過剰空気による燃焼を行う
ことなく、起動時における流動媒体の流動性を良くする
ことができ、また流動層下部より供給される燃焼用空気
中にも排ガスを混入することから、燃焼用空気の流量を
低く抑えながら、流動媒体の流動性を良くし、さらに供
給する燃焼用空気の温度を高く保持７− することができる。このように、流動層の上部および下
部の両面から流動媒体が加熱され、かつ流動媒体の流動
性が良くなることで、流動層燃焼炉の起動時間を大幅に
短縮することができる。

また、従来の流動層の温度調節については、自燃する燃
料と空気の流動制御による方法を採っているが、これは
流動媒体の保有熱が大きいことから流動層温度の制御性
は良くない。このため、本発明においては、流動層内の
温度制御の補助として、起動用バーナより流動層内に排
ガスを供給し、流動層内温度の先行制御を実施すること
も可能であり、流動層燃焼炉の起動時と同様に、通常運
転時においても、本発明のシステムの採用は有効な流動
層の温度制御手段となる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明の流動層燃焼装置に
おいて、燃焼排ガスを、流動層媒体の流動に利用するこ
とで、燃焼炉の起動時における排熱の回収が可能となり
，少ない燃料で、しかも従来に比べて短い起動時間で流
動層燃焼炉を起動することかできる。また、流動媒体の
保有熱により負荷の応答性が悪い流動層燃焼炉に対して
、従来は、風箱より供給する燃焼用空気に排ガスの混入
を行い流動層内の温度の制御を行っていたが、流動層の
空塔速度に制限があることから、おのずとその制御範囲
に限界があった。しかし、本発明の起動用バーナからの
流動層炉内への排ガス供給方式を採用することで、流動
層の温度制御範囲を一段と拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において例示した流動層燃焼炉
の構造の一例を示す模式図、第２図は従来の燃焼排ガス
を利用した流動層燃焼炉の構造の一例を示す模式図、第
３図は従来の熱風炉方式を採用した流動層燃焼炉の構造
の一例を示す模式図である。１・・・流動層燃焼炉　　　２・・・分散板３・・・風
箱　　　　　　　４・・・流動層５・・・空気管路　　
　　　６・・・燃料供給管７・・・空塔　　　　　　　
８・・・排ガス管路・・・ファン　　　　　　１０・・
・空気管路１・・・風箱入口ダンパ２・・・起動用バーナ空気管路３・・・起動用バーナ入口ダンパ４・・・排ガス循環ファン５・・・風箱排ガス管路６・・・風箱入口排ガスダンパ７・・・起動用バーナ排ガス管路８・・・起動用バーナ入口排ガスダンパ９・・・起動用
バーナ　　２０・・・蒸発管群１・・・起動用バーナ火
炎

Claims

【特許請求の範囲】

１、流動媒体を燃焼用空気により流動させながら燃料を
供給して燃焼を行う流動層と、該流動層の上部に、流動
媒体を加熱して流動層燃焼を起動させる起動用バーナを
備えた流動層燃焼炉において、上記流動媒体を流動させ
る燃焼用空気および起動用バーナの燃焼用空気に、燃焼
排ガスを混合して燃焼させる排ガス再循環手段を設けた
ことを特徴とする流動層燃焼装置。